长江三峡库区不同森林类型涵养水源能力比较研究

从林冠层、枯落物层及土壤层3个生态作用层次对缙云山自然保护区4种主要森林类型的涵养水源功能进行了定量研究。结果表明：林内透雨量、树干径流量与降雨量、降雨强度呈二元线性关系。林冠截留率为16．91％～67．84％，平均为38．19％，依次为针阔混交林〉阔叶林〉楠竹林；枯落物储量为16．21-32．42t／hm^2，平均为20．69t／hm^2，依次为灌木林〉阔叶林〉针阔混交林〉楠竹林；各种森林生态系统能够截留的降雨量总量为450．3-686．3t／hm^2，针阔混交林的涵养水源功能最好，阔叶林、楠竹林次之，灌木林最小。     

用灰色关联法分析重庆缙云山林冠截留量影响因素

为研究影响缙云山林冠截留量各影响因素之间的关系,运用灰关联分析方法,计算了影响林冠截留因素的灰关联度值。通过灰关联分析,找出了影响缙云山林冠截留量的主要因素和次要因素。对于针阔混交林,其影响大小依次是：降雨量〉降雨强度〉气温〉空气湿度〉风速,其中降雨量的影响度达0.87,空气湿度的影响最小,为0.75;对于阔叶林,其影响大小依次是：空气湿度〉气温〉降雨量〉降雨强度〉风速,各影响因素灰关联度基本接近,最大值与最大值差仅为0.08991;对于楠竹林,其影响大小依次是：降雨量〉降雨强度〉空气湿度〉风速〉气温,降雨量的影响灰关联度达0.97,气温的灰关联度最小,为0.79。降雨量、降雨强度和中的风速、气温、空气湿度等对林冠截留影响显著。影响针阔混交林、楠竹林林冠截留量的主要是降雨过程,灰关联度达到0.85;蒸散过程对阔叶林林冠截留起着重要的作用,但降雨量的影响比降雨强度要大。     

缙云山自然保护区不同森林类型林冠的截留作用

为探讨长江三峡地区的森林水文作用,并为长江三峡的植被建设提供依据,研究重庆缙云山自然保护区3种森林类型典型林分的林冠截留作用。结果表明：3种林分截留率的大小顺序为针阔混交林（18．87％）〉常绿阔叶林（11．76％）〉楠竹林（10．68％）;该地区林冠截留率与降水量呈一定的相关性,随降雨量的增加而增加,二者呈直线回归关系;从自由穿透系数来看,楠竹林〉常绿阔叶林〉针阔混交林。通过对比分析,认为研究地区针阔混交林对林冠的截持作用最好。     

缙云山区影响林冠截留量因素的初步分析

 为探索影响林冠截留量各因素的主次关系,利用灰色系统理论,对重庆市缙云山不同类型天然林地内影响林冠截留量的因素进行了灰关联分析。不同植被类型的林冠截留能力大小依次为:针阔混交林>阔叶林>毛竹林。对于毛竹林,各因素对林冠截留量影响的大小顺序依次为:降雨强度>降雨量>气温>风速>空气湿度;对于针阔混交林,各因素影响大小依次是:降雨量>气温>风速>空气湿度>降雨强度;对于阔叶林,各因素影响大小依次是:降雨强度>降雨量>气温=风速>空气湿度。影响毛竹林、针阔混交林和阔叶林林冠截留量的主要是降雨过程,蒸散过程对针阔混交林林冠截留量起着重要作用。     

重庆缙云山几种典型植被枯落物水文特性研究

通过对三峡库区重庆市缙云山4种典型植被类型(针阔叶混交林,阔叶林,楠竹林和灌木林)的林下枯落物的调查分析和进行枯落物持水过程研究,得到不同植被类型枯落物的持水特征。结果表明枯落物储量为灌木林>阔叶林>针阔混交林>楠竹林。枯落物最大持水深为灌木林>针阔混交林>阔叶林>楠竹林,其最大吸水率为针阔混交林>灌木林>阔叶林>楠竹林。在枯落物持水作用较强的前2h内,其吸水速率最快的为灌木林1.949mm/h,其次为针阔混交林和阔叶林,都为1.031mm/h,最小的为楠竹林为0.809mm/h。研究结果表明,三峡库区缙云山自然保护区不同植被下枯落物持水能力为灌木林大于针阔混交林和阔叶林,楠竹林最小。     

缙云山不同林地类型土壤特性及其水源涵养功能

通过分析不同林地类型土壤特性及林地枯落物水文特性,对缙云山4种类型(针阔混交林、常绿阔叶林、楠竹林和灌木林)林地涵养水源功能进行了研究。结果表明,灌木林表土层有机质含量为楠竹林的3.75倍,针阔混交林有机质含量为楠竹林的2.22倍,常绿阔叶林有机质含量为楠竹林的1.53倍。枯落物蓄积量为16.21~32.42t/hm2,枯落物最大持水率次序为针阔混交林>灌木林>常绿阔叶林>楠竹林,最大持水量为灌木林>针阔混交林>常绿阔叶林>楠竹林。土壤非毛管持水量由大到小依次是灌木林(66.2 mm)>针阔混交林(57.52 mm)>常绿阔叶林(47.99 mm)>楠竹林(46.98 mm)。灌木林土壤饱和蓄水量最好,为266.48 mm;针阔混交林较好,为190.4 mm;常绿阔叶林次之,为186.8 mm;楠竹林最差,为1 74.8 mm。灌木林和针阔混交林较楠竹林有更好的涵养水源功能。在今后的森林经营中,应考虑营造灌木林和混交林。     

三峡库区典型森林植被对降雨再分配的影响

为探讨三峡库区不同森林植被对降雨再分配的影响,选择位于湖北库区中上段的巴东县、重庆库区下段的四面山、缙云山的针阔混交林和常绿阔叶林为研究对象,利用重庆市缙云山2012年4-9月期间测得的52场降雨、林内穿透雨、树干径流观测资料,建立林冠截留模型,对降雨再分配特征进行综合分析,并与巴东县和四面山的降雨再分配特征进行对比分析.结果表明：1）缙云山、四面山、巴东县的针阔混交林、常绿阔叶林林内穿透雨量与降雨量呈显著的线性关系,林冠截留量与降雨量呈显著的幂函数关系;2）缙云山、四面山、巴东县针阔混交林出现林内穿透雨所需要的最小降雨量分别为1.0、1.8和2.6 mm,常绿阔叶林出现林内穿透雨所需要的最小降雨量分别为1.1、3.0和1.1 mm;3）3个地点的针阔混交林的平均林冠截留率均大于常绿阔叶林的平均林冠截留率;4）在相同降雨条件下,林冠截留能力因地域不同,具有差异,即针阔混交林的林冠截留率从大到小的排列顺序为重庆市缙云山（46.00％）、重庆市四面山（41.42％）,湖北省巴东县（22.30％）,常绿阔叶林的林冠截留率由大到小的排列顺序为重庆市四面山（28.78％）,重庆市缙云山（23.09％）,湖北省巴东县（21.69％）.     

重庆四面山三种人工林林冠截留效应研究

为探讨长江三峡库区的森林水文作用,并为长江三峡库区的植被建设提供依据,对重庆四面山针叶林、常绿阔叶林和针阔混交林3种人工林的林冠截留作用进行了研究。结果表明:降雨量对林冠截留有很大影响,该地区林冠截留量与降雨量呈幂函数关系,3种人工林达到饱和截留量时的降雨量分别为55.4,52.2,102.4 mm。穿透雨量与降雨量呈明显的一元线性关系,穿透雨量随降雨量的增加而增加。3种林分截留率的大小顺序依次为:针阔混交林>针叶林>常绿阔叶林,整个雨季的总截留率依次为:32.97%、27.36%、21.85%,平均截留率为:40.77%、31.86%、27.82%。通过分析比较,针阔混交林的林冠层次多,树冠容水量高,认为研究地区针阔混交林的林冠截留能力最好。     

红壤侵蚀区几种水土保持林水文效应研究

水土保持林对天然降雨起着截流、吸收的作用。系统研究了试验区内马尾松林、湿地松林、板栗林以及马尾松＋板栗混交林的冠层、枯落物层及土壤层的水文效应。结果发现，不同林分在这3个方面均表现出差异。（1）林冠层截留量针叶林大于阔叶林，针阔混交林居中，其顺序为：湿地松林〉马尾松林〉针阔混交林〉板栗林。（2）林下枯落物层有效拦蓄量和土壤蓄水功能阔叶林大于针叶林，针阔混交林居中，其顺序为：板栗林〉针阔混交林〉马尾松林〉湿地松林。通过3个层次水文效应研究，揭示出营造和经营管理水土保持林时，应促使3个水文层次功能的同时优化，尽量营造针阔混交林，增加植被层次结构的复杂性，既要发挥针叶林林冠层截留效应，又要发挥阔叶林枯落物层和土壤层的涵养水源功能。     

缙云山几种林分水源涵养和保土功能评价

在对缙云山几种天然林林分林冠层、枯枝落叶层和土壤层拦蓄降水和保土功能指标定性评价的基础上,采用坐标综合评定法对重庆缙云山几种天然林林分水源涵养和保土功能进行了综合评价.结果表明;不同林分水源涵养和保土综合能力由大到小顺序为:常绿阔叶灌丛、针阔混交林、常绿阔叶林、楠竹林.常绿阔叶灌丛水源涵养和保土综合能力评价值(0.065 3)比其它林分少两个数量级,说明其水源涵养和保土功能明显优于其它林分类型.由分析可得,树种组成丰富、枯落物储量多的灌木林水源涵养和保土能力最强,针阔混交林的水源涵养和保土能力要优于单一的阔叶林,而楠竹林最差.     

缙云山不同植被类型林下土壤养分含量及物理性质研究

采用野外调查与室内分析相结合的方法,对缙云山不同植被类型林下土壤养分含量和物理性质进行研究。结果表明:缙云山不同植被类型林下土壤随深度增加其pH值呈逐渐增大趋势,而有机质含量逐渐降低,有机碳含量呈现下降的趋势;土壤养分全量,除常绿阔叶林、针阔混交林、灌木林土壤养分全钾含量外,自上而下土壤养分全量逐渐降低;灌木林地的碱解氮和有效磷含量最高,常绿阔叶林地的速效钾含量最高。灌木林地、针阔混交林地和农地土壤质地为轻粘土,阔叶林地与楠竹林地土壤质地为中壤土,以A层为例,物理性粘粒(<0.01mm)含量依次为:农地(68.34%)>灌木林(62.38%)>针阔混交林(56.82%)>常绿阔叶林(51.78%)>楠竹林(24.52%)。土壤总孔隙度变动范围在56.82%～78.23%之间,非毛管孔隙度变动范围在11.31%～16.21%之间,非毛管孔隙度表现为:灌木林>针阔混交林>楠竹林>常绿阔叶林>农地。土壤微团聚体主要分布在0.01～0.5mm之间,以A层为例,团聚度大小为灌木林(57.45%)>农地(对照)(53.85%)>针阔混交林(50.16%)>常绿阔叶林(31.46%)>楠竹林地(6.4%),分散系数为灌木林(15.82%)<农地(对照)(21.02%)<针阔混交林(36.43%)<常绿阔叶林(42.74%)<楠竹林(43.17%)。研究结果可为森林土壤的合理利用,三峡库区的生态环境建设和保护提供一定的依据。     

重庆缙云山林地枯落物及土壤水文效应研究

 为了解中亚亚热带常绿阔叶林地的土壤状况,以重庆缙云山4种林分为研究对象,通过标准地调查、土壤物理性质及持水能力测定和入渗实验,对林地枯落物和土壤水分效应进行研究。结果表明:1)缙云山林地土壤具有较强的持水能力,1m深土壤持水能力为9.5013.17 mm。2)枯落物蓄积量为16.21～32.42t/hm2,枯落物持水率为针阔混交林>灌木林>常绿阔叶林>楠竹林,持水量为灌木林>针阔混交林>常绿阔叶林>楠竹林。3)菲利浦模型较好地反映研究地区不同类型林地土壤入渗过程。     

不同植被恢复模式对矿区土壤性质的影响

为研究渝西废弃矿区不同植被恢复模式对土壤性质的影响,选择具有典型代表性的针阔混交林、常绿阔叶林、楠竹林和灌木林四种林地类型,设置标准样地采集土壤样品进行分析。结果发现,绿阔叶林地土壤毛管孔隙度显著低于楠竹林和灌木林,常绿阔叶林总孔隙度显著低于楠竹林和灌木林;四种林分类型土壤分形维数为2.53～2.61,表现为楠竹林灌木林针阔混交林常绿阔叶林;土壤分形维数与总孔隙度、毛管孔隙度呈正相关关系,与非毛管孔隙度呈负相关关系,与0.001～0.005 mm、0.001 mm土壤颗粒含量呈正相关关系,与0.25～1.00 mm粒径土壤颗粒含量呈负相关关系。废弃矿区不同植被恢复模式对土壤性质存在不可忽略的影响,在植被恢复过程中,不仅要考虑植被的成活情况,还要考虑植被对土壤的影响。     

三峡库区天然次生林凋落物森林水文效应研究

对三峡库区上游四面山4种天然次生林凋落物储量、分解强度及持水力进行了研究.结果表明,4种林分凋落物储量最大的是天然阔叶林(107.09 t/hm2),天然针阔混交林(70.18 t/hm2)和天然针叶林(66.65 t/hm2)次之,楠竹林(35.37 t/hm2)最小;凋落物最大持水量和持水力均呈现出天然针阔混交林(89.95 t/hm2,2.25)最大,天然阔叶林(67.33 t/hm2,1.89)次之,而天然针叶林(39.83 t/hm2,1.66)和楠竹林(28.07 t/hm2,1.85)较差的趋势.因此,从凋落物持水特征来分析,4种天然次生林中,天然针阔混交林的森林水文效应最好,其次是天然阔叶林,而楠竹林和天然针叶林均较差,不适宜在该区域内的水土保持植被建设中应用.     

重庆缙云山4种林地林下枯落物储量及其持水特性研究

通过对重庆缙云山针阔叶混交林、阔叶林、楠竹林和灌木林4种典型植被类型林下枯落物及其持水特性分析研究,结果表明:林下枯落物储量大小为灌木林>阔叶林>针阔混交林>楠竹林,其中半分解层和分解层的总储量大于未分解层储量.缙云山自然保护区4种不同植被类型下枯落物持水特征曲线具有明显不同,持水能力为灌木林>针阔混交林>阔叶林>楠竹林.在浸泡前2h内持水量变化极大,2h以后变化量变小,各层持水量浸泡8h后均基本达到饱和.未分解层枯落物持水量小于半分解层分解层枯落物的持水量,枯落物各层持水量与浸泡时间之间的关系符合Q=alnt+b关系.4种不同植被类型林下枯落物吸水率大小为针阔混交林>灌木林>阔叶林>楠竹林,枯落物各层吸水速率与浸泡时间存在V=ktⁿ关系.在枯落物持水作用较强的前2h内,其吸水速率最快的为灌木林,达到22.208mm/h.     

重庆四面山植被类型对坡面产流的影响

 为研究长江三峡库区植被类型对坡面产流的影响,在重庆四面山布设针阔混交林、阔叶林、楠竹林、灌丛和农耕地5种不同植被类型的标准径流小区。对天然降雨过程和由降雨产生的地表径流进行观测。结果表明:不同植被类型林地地表径流量的平均值,从大到小依次为农地、灌丛、楠竹林、阔叶林和针阔混交林,分别是6·45、4·12、2·91、2·34和1·57mm。3种以乔木为主的林地地表径流量,均小于农地的地表径流量,不同乔木林地地表径流量差异不显著。不同植被类型林地地表径流量与降雨量存在显著的相关关系,与降雨强度也存在极显著的相关关系,并且都表现为多项式或幂函数关系。在同一降雨条件下,不同植被类型林地(包括农地),地表径流变化趋势存在一定差异,且均是农地地表径流量最大。     

涪江流域丘陵区不同植被类型水源涵养功能

采用野外调查和水浸法,研究涪江流域丘陵地区5种典型植被系统的雨水截留能力、凋落物蓄积量和持水能力、土壤物理特性、蓄水能力和渗透性能,并基于坐标综合评定法对不同植被类型的水源涵养和保土功能进行综合评价。各植被类型降雨截留量、凋落物蓄积量和持水量均以阔叶灌丛最高,草地最低,阔叶灌丛的平均截留量、凋落物蓄积量和持水量分别为草地的4.9,2.9,1.8倍。不同植被类型的土壤容重和孔隙度差异较大,容重表现为草地>针叶林>针阔混交林>常绿阔叶林>阔叶灌丛;总孔隙度为阔叶灌丛>常绿阔叶林>针阔混交林>针叶林>草地。土壤渗透速率和贮水能力随土壤深度增加而降低,以阔叶灌丛最高,其次为常绿阔叶林、针阔混交林、针叶林,草地贮水能力最弱。5种植被类型水源涵养能力依次为阔叶灌丛>常绿阔叶林>针阔混交林>针叶林>草地,阔叶灌丛明显优于其他植被类型。     

武夷山风景区不同林地类型土壤水分物理性质及土壤水库特性

对武夷山风景区6种林地类型的土壤容重、孔隙度、持水量及土壤水库容等性能进行了研究,结果表明,（1）0—60 cm土层土壤容重为杉木林〉马尾松林〉灌木林〉针阔混交林〉竹林〉常绿阔叶林。（2）6种林地土壤总孔隙度和最大持水量为常绿阔叶林〉竹林〉针阔混交林〉灌木林〉马尾松林〉杉木林;毛管孔隙度和田间持水量为竹林〉常绿阔叶林〉针阔混交林〉灌木林〉马尾松林〉杉木林;非毛管孔隙度为常绿阔叶林〉针阔混交林〉灌木林〉马尾松林〉杉木林〉竹林;毛管持水量为竹林〉常绿阔叶林〉灌木林〉针阔混交林〉马尾松林〉杉木林。（3）在0—60 cm土层内,常绿阔叶林和竹林的土壤总库容最大,针阔混交林、灌木林、马尾松林次之,杉木林的最小。竹林的储水库容最大,而通透库容最小。在相同的立地条件下,常绿阔叶林的土壤特性优于其它林分,最有利于涵养水源。     

重庆市缙云山不同林分对坡面产流的影响

针对三峡库区理水调洪型植被的建设问题,在三峡库区重庆缙云山4种典型林分(混交林、阔叶林、楠竹林和灌木丛)建立坡面径流小区,对天然降雨过程和由降雨产生的地表径流进行观测.结果表明,不同林分地表径流量的平均值,从大到小依次为楠竹林、阔叶林、混交林和灌木丛,分别是3.094,1.972,1.751和1.170 mm.混交林、阔叶林和灌木林的林地地表径流量,均小于楠竹林的地表径流量,且三者之间差异不显著.不同林分地表径流量与降雨量存在显著的相关关系,与降雨强度关系不显著.在同一降雨条件下,不同林分地表径流变化趋势存在一定差异,且均是楠竹林地表径流量最大.因此,重庆缙云山不同林分中,灌木丛理水调洪功能最强,楠竹林理水调洪功能最差.     

马尾松人工林林冠层对氮、磷、硫的截留效应

观测宜宾高县来复镇18,32年生马尾松人工林以及马尾松针阔混交林在雨季的大气降雨量、穿透雨量和树干茎流量,并对其全磷(TP)、硝态氮(NO-3-N)、铵态氮(NH+4-N)、硫(S)进行同步取样分析。结果表明:(1)马尾松针阔混交林对降雨截留能力要高于马尾松纯林,但在秋末落叶后马尾松针阔混交林截留能力显著减弱;(2)林龄对茎流、穿透雨中氮、磷和硫的月平均含量没有显著影响。针阔混交林中NO-3-N、NH+4-N月平均含量显著低于两个马尾松纯林,秋末落叶后针阔混交林的TP、NO-3-N、NH+4-N、S月平均含量都显著降低;(3)从穿透雨、树干茎流的氮、磷、硫总含量来看,32年生马尾松人工林最高,针阔混交林含量最低,经过针阔混交林冠层后,穿透雨中的NO-3-N、TP、S和NH+4-N总含量降低;(4)林型对树干茎流穿透雨中氮和硫的总含量都有显著影响,而对磷的总含量没有显著影响;(5)在降雨观测期内,大气降雨中P的输入量为0.028kg/hm2,NH+4-N的输入量为0.238kg/hm2,NO-3-N的输入量为0.344kg/hm2,S的输入量为5.471kg/hm2。S在经过32年生马尾松人工林,18年生马尾松人工林以及马尾松针阔混交林林冠层后,总的净输入量分别为-3.770,-4.692,-6.131kg/hm2,说明3个人工林林冠层对S具有一定的吸附能力。TP、NH+4-N、NO-3-N、S在经过针阔混交林后总的净输入量分别为-0.009,-0.272,-0.156,-6.131kg/hm2,说明针阔混交林林冠层对其都有吸附能力。因此,在马尾松人工纯林内混交阔叶树种可以起到很好的提高截留过滤氮、磷和硫的作用。